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天津电视塔钢结构塔楼和桅杆施工组织设计

3·9天津电视塔钢结构塔楼和梳杆施工组织设计

中建三局机械化施工公司

江苏省某中心四、五号楼改造装饰工程Ⅰ标段会议中心装饰施工组织设计【简介】天津广播电视发射塔（以下简称“天塔”）塔高405m（实际塔高

415.2m），是当前世界上已建或在建电视塔中居亚洲第一位，仅次于加拿大多

伦多塔及苏联莫斯科塔，居世界第三位。

天塔塔身为钢筋混凝土简中简结构体系，具有基础理置深、承台体积大、塔

身高、钢塔楼超重等施工难度，首创钢桅杆、天线“筒内分段提升、倒序组装、

整体液压顶升、同步安装”新工艺。钢塔楼“双梳杆对称单元组合、节间综合吊

装”工艺亦属国内首例，并取得成功。为我国超高超重钢结构安装技术积累了丰

“天塔钢塔楼、桅杆安装新工艺”1991年获中建三局科技进步特等奖。

天津电视塔由广播电影电视部设计院设计，中建三局二公司总承建，三局机械施工公司

钢塔楼悬空架设在塔身标高243.15～278m之间，呈飞状，共计7层，最大直径

45.8m，建筑面积为4550m²。塔楼径向钢架沿塔身由10°开始，每隔20°分一福，共计18福，

径向钢架之间由环梁连接，243.15～248.5m之间为钢结构倒锥，261.0~270.0m之间在直

径Φ39.52m处架设有安装玻璃幕墙的108福钢支架，在塔身236m及240.2m处设有两层微波

挑台。安装构件总数达2230余件，总重约1560t，其中最长的构件达14.87m，最重构件8.5t。

钢栀杆分别由正方形、圆形及一体化天线三种不同的截面形式组成，总长82.5m，总

重180t，由16个1.0m高的钢牛腿固定在正方形的钢筋混凝土栀杆顶面，在标高335.5m~

415.2m区间内，四周安装电视发射、调频广播用的天线偶极板及两个维修平台，顶端装有

避雷针、航标灯等。正方形和圆形桅杆由厚度为30mm的低合金钢钢板制作焊接而成，正

方形桅杆的截面尺寸为1.8m×1.8m，总长39m，圆形桅杆为直径Φ1.6m，总长12.5m，为

便于制作吊装，正方形栀杆分成七节，圆形桅杆分成两节，在钢榄杆上部是一个总长31m、

总重约17t的由西德进口的一体化天线，内装有29/36及53/56频道发射用天线，外包玻璃

钢，为便于运输安装，分为16.5m及14.5m两节。

钢结构塔楼和梳杆的安装，具有“高、大、悬、紧”的特点，是电视塔施工中风险和

技术人员的反复论证，确定以下施工方案。

技术人员的反复论证，确定以下施工方案。

天津电视塔钢结构塔楼和栀杆的安装，采用项目法组织施工。组织机构设

图3*9·1项目组织机构设量图

图39·1项目组织机构设量图

根据工程进度要求和工程实际情况，施工总体部署是在钢筋混凝土主体完工后先穿插

安装一体化天线及钢栀杆组合体，接通发射机房至一体化天线的主馈线，以确保试播。

塔楼安装分两步走，即第一步安装主构架，第二步安装小型构件。塔楼主构架采取现

场单件制作、地面分层试拼、每福径向钢架地面拼装，用设置在291m平台上的两台臂长为

20m、最大起重量达10t的塔栀起重机，采用组合单元、对称吊装、高强螺栓、电焊连接

流水作业的施工工艺。在主构架安装4个节间后，在塔楼270m层楼面上增设两台3t悬臂起

件，·采用综合流水作业工艺。

空组装及整体液压顶升的施工工艺。

根据塔楼的安装高度、钢构件的重量和长度，自行设计、制造起重安装设备，用以完

成高空构件的吊装和安装任务。

臀架、机座、起重机构、变幅机构、回转机构、导向装置、Φ26mm高强度钢丝绳、通讯系

统、高空制动及地面两台起重，变幅用10t慢动卷扬机等部分组成。

10t塔橡起重机工作性能赛

塔榄起重机正式使用以前，必须进行重载和超载试验，通过试吊对各机构及各部位进

行调整、完善，以确保工程顺利进行。

2）塔桅起重机的设置：两台塔起重机分别设置在塔身标高291m平台的270°和90°两

个对称方位上，起重机按顺时针方向作业，作业过程中需移位三次，共需八个作业点达到

地面卷扬机群及导向布置参见施工平面图（图3·9·4）。

3）塔榄起重机的工作过程：

组装：20m臂架分为三节，在地面进行组装并与机座连接后，用32t履带式起重机吊至

4.2m裙楼屋面上，用已安装好的塔桅起重机变幅钢丝绳将臂架提升至291m平台上，穿绕

好起重钢丝绳及大钩，将臂架、机座与291m平台预埋铁件固定，放松变幅钢丝绳，将臂

架变幅至倾角60°，安装好回转机构，即可开始运转。

移位。移位顺序是：先收紧变幅钢丝绳，使臂架紧靠混凝土栀杆并临时固定，松开变幅钢

丝绳，移动设置于钢筋混凝土桅杆顶部的变幅定滑轮组，然后逐渐放松臂架，逐渐收紧变

幅钢丝绳，用滑行法移动臀架、机座至第二位置并固定，相应移动起重及变幅钢丝绳在

291m平台上的导向滑轮位置，再放松变幅绳，将臂架变幅至倾角60°，安装好回转机构，

即可开始下一位置的作业。

拆除：塔起重机经过三次移位，完成塔楼吊装后，臀架的拆除作业顺序与移位相

似，只是在松开机座后推动臂架至291m平台前方，拆除大钩及起重钢丝绳，放松变幅

丝绳使之落至4.2m裙楼屋面，然后用32t履带式起重机将其吊到地面进行解体。

（2）3t悬臂起重机及1t移动式轨道小吊车：主构架安装4个节间后，将两台3t悬臂起

重机及两台1t移动式轨道小吊车对称地安装在270m、半径14.25～19.85m之间的钢楼面

上，塔楼的小件主要通过3t悬臂起重机由4.2m层裙房楼面提升到270m层，再用1t移动式

轨道小吊车运到安装的位置。

（3）钢构件地面吊装、转运设备：塔楼钢构件在制作完毕经检验合格后，分单件运至

拼装现场并按构件编号分别堆放。构件场内转运由一台12t汽车式起重机及一台14.5t载重

汽车完成。构件的拼装、就位及一体化天线和分段钢榄杆的地面转运以一台32t履带式起

重机及一台75t汽车式起重机完成。

电梯井道时，先设置于载重量为10t的轨道式运输平车上，以5t慢速卷扬机牵引。

卷扬机通过291m混凝土锥体预留吊点及一系列导向装置，将分段杆由电梯井垂直运输

到274m以上高空。

钢平台，平台的设计承载能力为200t，钢平台的主钢梁由两根I60工字钢拼焊而成，所有

钢梁通过预埋铁件与电梯井墙连接。

（7）40t液压提升机组：40t液压提升机组，通过预埋铁件安装在291m混凝土平台上，

利用液压缸顶头推动棘轮收紧和放松绕于卷筒上的中43mm的高强度钢丝绳，达到钢榄杆的

（8）180t钢栀杆整体液压顶升装置：液压顶升系统主要包括液压控制台、双向动力

油缸、导向架、标准节、支承导向防倾系统、回转装置和垂直度调整装置等部分组成。装

置安装在274m专用钢平台上。

装暨工作原理：液压油通过供油压力为16～20MPa的油泵，推动设置于导向架内的双

向动力油缸运动，使连接在油缸顶头的第一节标准节上升，上升到超过一节标准节高度后

停止供油，将第二节标准节推进导向架内，反向供油使第一节标准节下降与第二节标准节

连接，安装好连接螺栓后继续顶升第二节标准节，这样反复作业即可将连接的整体钢栀杆

（1）塔楼施工方法：塔楼的施工方法分为构件的试拼装和径向地面拼装、主构架的

单元综合吊装及小型构件的综合吊装。

1）构件的试拼装和径向地面拼装：塔楼构件制作完后按各层标高进行平面试拼，经自

检合格再按每一径向钢架的吊装要求在地面进行正式拼装。质检部门检验合格后，按构

件吊装单元分段进行高强螺栓连接，将需要焊接的部位进行电焊，并进行加固和加设安全

护栏，最后按吊装单元进行解体，由下至上由一台75t汽车式起重机和一台32t履带式起重

机转运到塔座4.2m层裙楼上。

径向钢架地面拼装在六个拼装场地进行。拼装场地均需平整，压实后加垫枕木。每

径向钢架安放水平度差控制在5mm以内，组装后的各层径梁中心间距控制在10mm以内，

处理好高强螺栓摩擦面，柱与梁连接的端板不平度控制在1mm以内，超过规定部分应进行

校正或加垫同材质的喷砂垫板。

2）主构架的单元综合吊装：塔楼的每福径向钢架（包括径梁和柱），根据塔栀起重

机的性能共分成6个单元进行综合吊装。

主构架吊装单元的划分见表3?92。

主构架吊装单元划分表

278.00 273.95

256.10 252.95

248.36 243.15

施工顺序按节间由下至上进行（即分段号1～6），第一楊径向钢架安装后安装第二福

钢架，另一个分段便可用相应的环向梁与第一径向钢架连接，整个塔楼构件的安装分两

个施工队进行，使用两台塔檐起重机，一台安装70°～250°，另一台安装250°～70°，对称

3）小型构件的综合吊装：小型构件的吊装作业，主要用设置在270m楼层上的两台1

移动式轨道小吊车完成，小型构件的垂直运输用两台3t悬臂起重机进行。

小型构件的吊装顺序：每个节间按236.0m一240.0m微波挑台梁→板→钢倒锥封板

248.5m斜环梁→下环板→248.5m环梁→上环板→斜支撑及253.0m以上的环梁，由下向

上、由内向外进行安装。

4）玻璃幕墙支架的安装：设置于塔身标高261.0m~270.0m、半径19.25m以外的玻

璃幕墙支架共计108，幕墙支架需穿在270.0m、半径19.25m的环梁上，幕墙支架的安装

需分两步进行：即先使用塔榄起重机在主构架吊装同时，每节间在安装270.0m、半径

型构件吊装的同时，使用1t移动式轨道小吊车进行解体安装支架。

塔楼吊装示意见图3·9·2。

1）塔榄起重机作业及构件安装要点：

①进行塔楼吊装作业时，塔榄起重机及地面卷扬机必须指定专人指挥、专人操作。

③每天吊装作业前必须对起重机的起重、变幅机构及制动开关进行试用，高空指挥人

员不得远离紧急制动开关，构件就位时应手持制动开关。

5级以上大风时，应立即停止作业，将悬臂俯于正前方倾角为60°，并收紧回转缆风钢丝绳。

③塔榄起重机起重时，应严格按荷载表操作，严禁起重和变幅两个动作同时进行。

构件吊装时均需两点绑扎，构件的重心位置应与吊钩钢丝绳重合，为防正构件与塔

身碰撞，构件起吊过程中均需使用两根尾绳。所有构件必须安装连接后方准松钩。

在构件安装过程中，当第一、二福钢架就位后，两边必须同时用手拉葫芦张紧缆风

钢丝绳，直到环梁安装固定后，待安装第三榻钢架时方可逐步拆除。

⑧塔楼吊装的操作吊篮平台设置在每楼层标高下1.2m左右。

9在吊装主构架前，必须先将各楼层径向钢梁预埋件的位置进行复核，并将理件上的

为使主构架正确闭合，径向梁在安装时应垂直于塔心，并确保径向位置、等分位置

及水平位置的偏差在设计的允许范围内，以减少积累偏差、降低高强螺栓孔的扩孔数量。

①塔楼高强螺栓连接，应在安装完第三福径向梁后，从第二福径向梁开始连接径向梁

与环梁的高强螺栓。塔楼的高强螺栓为10.9级扭剪型高强螺栓，连接分两步进行，即初拧

和终拧，拧紧力矩必须符合标准值，初拧使用定扭矩扳手，终拧使用扭剪型高强螺栓扳

手，拧紧顺序由中心向两边对称进行。高强螺栓连接经检验合格后，才准进行电焊连接。

②为确保径向钢梁安装位置，径梁在径向地面拼装前，必须对梁身长短、端板位置及

连接孔位，根据实测理件的埋设情况进行处理，处理方案需经甲方和设计院认可。

面分段制作，整体试拼和防腐处理，分段垂直运输，倒装法高空组装，整体液压顶升的施

：1）钢榄杆的分段制作、整体试拼和防腐处理

图3·9.2塔楼吊装示煮图

各段与内外连接板的高强螺栓连接孔均需配钻而成，以提高安装的精度，减少扩张数量，

整体试拼的偏差均需符合设计要求。

防腐处理为现场喷砂、热喷涂锌及铝。

垂直运输，采取291m钢筋混凝土正锥锥体部位及钢筋混凝土桅杆内设置的吊点，使

3）钢榆杆倒装法高空组装：钢栀杆倒装法高空组装在塔身274m专用钢平台以上完

成，·钢平台的搭设需在两节一体化天线垂直运输到291m以上钢筋混凝土栀杆内后进行。

第一节一体化天线274m以上的垂直运输，利用设在335.5m处的导向滑轮，使用地面

一台10t慢动卷扬机在274m处转换吊钩，将其提升到314m以上；第二节一体化天线利用设

在314m处的导向滑轮，使用设在291m平台上的一台5t慢动卷扬机在274m处转换吊钩，将

其提升到291mm以上。

倒装法高空组装的具体做法：

在搭设274m钢平台的同时，在291m钢筋混凝土平台上安装好两台40t液压提升机组，

用该机组将分段提升到274m钢平台上的S9提升，然后提升S8，再将S9下降与S8连接，并

将S9与S8一起提升到291m以上，前组装好S7，下降第二节一体化天线与S9连接，下降第

使用相同方法组装S6以下的全部分段钢榄杆。

台上将航标灯及避雷针等部件安装好，并拆卸一切防护用品。

将液压顶升设备吊到274m钢平台上，按事先放好的十字线就位，将本体和支撑与钢平台

焊接好。再将整体榄杆下座到液压顶升装置的标准节十字头部，S1栀杆底部与标准节十

字头部受力要均匀，并用电焊焊接好，此时将液压千斤顶与液压控制台连接后即可进行

钢栀杆液压顶升的技术措施：

①油泵采用供油压力16～20MP。的CBG1016型齿轮油泵，电机为11kW。

②由于整个顶升高度约53.5m左右，顶升所用的标准节，应进行加固。

③顶升过程中采用应力应变监控，监测标准节各杆件的应力变化情况。

④为预防顶升过程中标准节产生旁弯，在钢筋混凝土栀杆内壁294m及310m处设置两

?为停正顶升及遇有大风时临时固定钢榄杆本体DB50／T 369-2019 人工影响天气作业事故调查规范，在335.5m平台处设暨八个25t千斤

顶，在S1根部设置八个10t千斤顶。

并用预埋螺栓将其临时固定，并将牛腿与钢榄杆的连接处焊牢，用50t螺旋干斤顶微调，使

钢牛腿底板与335.5m预埋钢板贴合。

利用调节S1的千厅顶将垂直度偏差调整到设计充许的最小范围内后，进行最后固定

并将钢牛腿与预埋钢板和S1根部的12根桅杆支撑角钢焊接牢，然后才能拆除千斤顶。

塔楼、榆杆钢结构安装施工网络图（图

跳仓法施工方案.docx脆杆钢结构安装施工进度计划表（表3·9

（1）劳动力计划（见表3·9·4）